特許 7307086 電池モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-03

(45)【発行日】2023-07-11

(54)【発明の名称】電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/291 20210101AFI20230704BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20230704BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20230704BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20230704BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20230704BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20230704BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20230704BHJP

   H01M 10/653 20140101ALI20230704BHJP

   H01M 10/6555 20140101ALI20230704BHJP

【ＦＩ】

H01M50/291

H01M50/293

H01M50/209

H01M50/204 401H

H01M50/548 101

H01M10/613

H01M10/647

H01M10/653

H01M10/6555

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020548062

(86)(22)【出願日】2019-07-26

(86)【国際出願番号】 JP2019029349

(87)【国際公開番号】W WO2020059297

(87)【国際公開日】2020-03-26

【審査請求日】2022-05-12

(31)【優先権主張番号】P 2018175616

(32)【優先日】2018-09-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】山城 豪

(72)【発明者】

【氏名】越智 新吾

【審査官】井原 純

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０６１８９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１１０８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１１００５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０６０５９４８４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１９／１５５７１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２８９

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６５３

Ｈ０１Ｍ １０／６５５５

Ｈ０１Ｍ ５０／２９１

Ｈ０１Ｍ ５０／２０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数の電池と、
隣接する２つの前記電池の間に配置されて、当該２つの電池間を絶縁するセパレータと、を備え、
前記セパレータは、熱伝導抑制部および位置規制部を有し、
前記熱伝導抑制部は、前記位置規制部よりも熱伝導性が低く、隣接する２つの前記電池間の熱伝導を抑制し、
前記位置規制部は、前記熱伝導抑制部よりも剛性が高く、電池の積層方向の寸法が前記熱伝導抑制部の前記積層方向の寸法以上であり、隣接する２つの前記電池に当接して前記積層方向における前記電池の位置を規制し、
前記電池は、外装缶と、前記外装缶に収容される電極体と、前記外装缶の第１表面に設けられる出力端子と、を有し、
前記位置規制部は、前記第１表面と前記第１表面に背向する第２表面とが並ぶ第１方向において、前記出力端子とは反対側に偏るように配置され、
前記位置規制部は、前記第１表面側に配置される第１部分と、前記第２表面側に配置される第２部分と、を有し、前記第１部分および前記第２部分は、前記第１方向と交わる第２方向に延びる長尺状であり、
前記電極体は、前記第２方向に長い矩形状であり、
前記電池の積層方向から見て、前記第１部分は前記電極体の前記第１表面側の長辺と重なり、前記第２部分は前記電極体の前記第２表面側の長辺と重なることを特徴とする電池モジュール。

【請求項2】

前記熱伝導抑制部は、前記第１部分と前記第２部分との間に配置される請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記熱伝導抑制部は、前記第１方向の寸法が前記第１部分と前記第２部分との間隔よりも小さい請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記セパレータは、前記電池の積層方向にセパレータを貫通する貫通孔を有し、
前記位置規制部は、前記貫通孔の周囲を囲うように配置され、
前記熱伝導抑制部は、前記積層方向から見て前記貫通孔内に配置される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源として、複数個の電池が直列接続された構造を有する電池モジュールが知られている。特許文献１には、電池とセパレータとが交互に積層された構造を有する電池モジュールが開示されている。この電池モジュールでは、隣接する２つの電池間にセパレータを配置することで、２つの電池間を絶縁していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１８１９７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の電池モジュールでは、使用中にある電池の温度が過度に上昇し、その熱が隣接する電池にも伝わってこの隣接する電池の温度も過度に上昇するという、過熱の連鎖が生じるおそれがある。過熱の連鎖が起こると、電池モジュールの性能が大幅に低下してしまう。また、電池モジュールでは、積層された電池の固定が十分でないと各電池の電気的接続を維持することが困難であり、電池モジュールの性能低下につながり得る。

【0005】

本発明者らは、上述の電池モジュールについて鋭意研究を重ねた結果、従来の電池モジュールには、電池モジュールの性能の低下を抑制する上で改善の余地があることを認識するに至った。

【0006】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池モジュールの性能の低下を抑制するための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様は、電池モジュールである。当該電池モジュールは、積層された複数の電池と、隣接する２つの電池の間に配置されて、当該２つの電池間を絶縁するセパレータと、を備える。セパレータは、熱伝導抑制部および位置規制部を有する。熱伝導抑制部は、位置規制部よりも熱伝導性が低く、隣接する２つの電池間の熱伝導を抑制する。位置規制部は、熱伝導抑制部よりも剛性が高く、電池の積層方向の寸法が熱伝導抑制部の積層方向の寸法以上であり、隣接する２つの電池に当接して積層方向における電池の位置を規制する。

【0008】

以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、電池モジュールの性能の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る電池モジュールの斜視図である。

【図2】電池およびセパレータの分解斜視図である。

【図3】互いに組み付けられた状態にある電池およびセパレータの断面図である。

【図4】電池に組み付けられた状態にあるセパレータの正面図である。

【図5】熱伝導抑制部および位置規制部の積層方向の寸法を説明するための模式図である。

【図6】位置規制部の配置を説明するための模式図である。

【図7】実施の形態２に係る電池モジュールが備える熱伝導抑制部および位置規制部の寸法関係を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0012】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電池モジュールの斜視図である。図２は、電池およびセパレータの分解斜視図である。図３は、互いに組み付けられた状態にある電池およびセパレータの断面図である。図４は、電池に組み付けられた状態にあるセパレータの正面図である。なお、図１では、電池２の図示を簡略化している。また、図２および図３では、任意の２つの電池２と、この２つの電池２の間に配置されるセパレータ４を図示している。また、図３では、電池２の内部構造のうち電極体１２のみを模式的に図示している。

【0013】

電池モジュール１は、複数の電池２と、複数のセパレータ４と、一対のエンドプレート６と、一対の拘束部材８と、を主な構成として備える。

【0014】

各電池２は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。電池２は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の外装缶１０を有する。外装缶１０の一面には図示しない略長方形状の開口が設けられ、この開口を介して外装缶１０に電極体１２や電解液等が収容される。外装缶１０の開口には、外装缶１０を封止する封口板１４が設けられる。封口板１４は、矩形状の板である。封口板１４は、外装缶１０の第１表面１０ａを構成する。

【0015】

外装缶１０の第１表面１０ａ、つまり封口板１４には、長手方向の一端寄りに正極の出力端子１６が設けられ、他端寄りに負極の出力端子１６が設けられる。一対の出力端子１６はそれぞれ、電極体１２を構成する正極板、負極板と電気的に接続される。以下では適宜、正極の出力端子１６を正極端子１６ａと称し、負極の出力端子１６を負極端子１６ｂと称する。また、出力端子１６の極性を区別する必要がない場合、正極端子１６ａと負極端子１６ｂとをまとめて出力端子１６と称する。外装缶１０、封口板１４および出力端子１６は導電体であり、例えば金属製である。封口板１４と外装缶１０の開口とは、溶接等により接合される。各出力端子１６は、封口板１４に形成された貫通孔１４ａに挿通される。各出力端子１６と各貫通孔１４ａとの間には、絶縁性のシール部材が介在する。

【0016】

本実施の形態では、説明の便宜上、外装缶１０の第１表面１０ａを電池２の上面、外装缶１０の第１表面１０ａに背向する第２表面１０ｂを電池２の底面とする。また、電池２は、上面および底面をつなぐ２つの主表面を有する。この主表面は、電池２が有する６つの面のうち面積の最も大きい面である。また、主表面は、上面および底面の長辺に接続される長側面である。上面、底面および２つの主表面を除いた残り２つの面は、電池２の側面とする。この側面は、上面および底面の短辺に接続される短側面である。これらの方向および位置は、便宜上規定したものである。したがって、例えば、本発明において上面と規定された部分は、底面と規定された部分よりも必ず上方に位置することを意味するものではない。

【0017】

封口板１４には、一対の出力端子１６の間に安全弁１８が設けられる。安全弁１８は、外装缶１０の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。各電池２の安全弁１８は、図示しないガスダクトに接続され、電池内部のガスは安全弁１８からガスダクトに排出される。

【0018】

複数の電池２は、隣り合う電池２の主表面どうしが対向するにして所定の間隔で積層される。なお、「積層」は、任意の１方向に複数の部材を並べることを意味する。したがって、電池２の積層には、複数の電池２を水平に並べることも含まれる。また、各電池２は、出力端子１６が同じ方向を向くように配置される。本実施の形態では便宜上、各電池２は、出力端子１６が鉛直方向上方を向くように配置される。隣接する２つの電池２は、一方の電池２の正極端子１６ａと他方の電池２の負極端子１６ｂとが隣り合うように積層される。正極端子１６ａと負極端子１６ｂとは、図示しないバスバーを介して電気的に接続される。なお、隣接する複数個の電池２における同極性の出力端子１６どうしをバスバーで並列接続して電池ブロックを形成し、電池ブロックどうしを直列接続してもよい。

【0019】

各セパレータ４は、絶縁スペーサとも呼ばれ、隣接する２つの電池２の間に配置されて、当該２つの電池２間を電気的に絶縁する。各セパレータ４は、枠部２０と、熱伝導抑制部２２と、位置規制部２４と、を有する。

【0020】

枠部２０は、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。枠部２０を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の熱可塑性樹脂が例示される。枠部２０は、電池２の主表面に平行な平面部２０ａと、平面部２０ａの端部から電池２の積層方向Ｘに延びる壁部２０ｂとを有する。本実施の形態では、平面部２０ａおよび壁部２０ｂは一体成形されている。

【0021】

平面部２０ａは、電池２の主表面と同じ矩形状である。平面部２０ａは、隣り合う２つの電池２の対向する主表面間に介在する。これにより、隣り合う電池２の外装缶１０どうしが絶縁される。

【0022】

壁部２０ｂは、電池２の上面、底面および側面それぞれの一部を被覆する。これにより、電池２またはエンドプレート６の表面での結露等が原因で生じ得る、隣り合う電池２間の短絡を抑制することができる。すなわち、壁部２０ｂによって、隣り合う電池２間の沿面距離を確保することができる。また、壁部２０ｂは、電池モジュール１が組み立てられた状態で、電池２と拘束部材８との間に位置する。これにより、電池２と拘束部材８との間の短絡を抑制することができる。

【0023】

熱伝導抑制部２２は、隣接する２つの電池２の間に配置されて、当該２つの電池２間の熱伝導を抑制する。また、熱伝導抑制部２２は、絶縁性を有する。本実施の形態では、セパレータ４は、電池２の積層方向Ｘに平面部２０ａを貫通する貫通孔２６を有する。そして、熱伝導抑制部２２は、貫通孔２６に嵌め込まれている。つまり、熱伝導抑制部２２は、積層方向Ｘから見て貫通孔２６内に配置される。また、電池２の上面と底面とが並ぶ鉛直方向Ｚにおける熱伝導抑制部２２および貫通孔２６の寸法はおおよそ同一である。また、正極端子１６ａと負極端子１６ｂとが並ぶ水平方向Ｙにおける熱伝導抑制部２２および貫通孔２６の寸法もおおよそ同一である。したがって、積層方向Ｘから見て、熱伝導抑制部２２は貫通孔２６の全域に拡がっている。

【0024】

熱伝導抑制部２２は、シート状であり、一例として断熱材およびラミネートフィルムで構成される。熱伝導抑制部２２の厚さは、例えば１～２ｍｍである。

【0025】

断熱材は、シート状であり、不織布等からなる繊維シートの繊維間に、シリカキセロゲル等の多孔質材が担持された構造を有する。シリカキセロゲルは、空気分子の運動を規制するナノサイズの空隙構造を有し、熱伝導率が低い。断熱材の熱伝導率は、約０．０１８～０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋである。断熱材は、特に狭スペースで使用される断熱材として有用である。断熱材の熱伝導率は、空気の熱伝導率よりも低い。このため、熱伝導抑制部２２を設けることで、隣接する２つの電池２間に断熱層として空気の層を備える場合よりも、当該電池２間の熱伝導をより抑制することができる。また、熱伝導抑制部２２は、枠部２０および位置規制部２４よりも熱伝導性が低い。

【0026】

また、シリカキセロゲルは外部からの押圧に対してその構造を安定的に維持することができる。このため、拘束部材８による積層方向Ｘの締め付けがあっても、断熱材の断熱性能を安定的に維持することができる。したがって、電池モジュール１は、熱伝導抑制部２２を備えることで、電池２間に断熱層として空気の層を備える場合よりも、電池２間の熱伝導をより安定的に抑制することができる。さらに、断熱材は空気よりも熱伝導率が低いため、空気の層に比べてより薄い層厚で同程度の断熱効果を得ることができる。よって、電池モジュール１の大型化を抑制することができる。

【0027】

ラミネートフィルムは、断熱材の全体を包んで保護するための部材である。ラミネートフィルムにより、断熱材における多孔質材が繊維シートから脱落することを抑制することができる。また、ラミネートフィルムで断熱材を被覆することで、電池モジュール１の組み立て時に熱伝導抑制部２２を外装缶１０に接着させやすくすることができる。ラミネートフィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる。

【0028】

熱伝導抑制部２２は、枠部２０および位置規制部２４よりも耐熱性が高い。より具体的には、断熱材の耐熱性が枠部２０および位置規制部２４の耐熱性よりも高い。さらに具体的には、繊維シートが枠部２０および位置規制部２４よりも融点が高い繊維を含むか、多孔質材が枠部２０および位置規制部２４よりも融点が高い物質からなるか、あるいはその両方である。例えば、断熱材は、融点が３００℃以上である。具体的には、断熱材を構成する繊維シートおよび／または多孔質材の融点が３００℃以上である。特に、繊維シートを構成する繊維の融点を３００℃以上とすることが好ましい。これにより、断熱材が高温に曝された場合であっても、繊維シートが多孔質材を担持した状態を維持することができる。

【0029】

熱伝導抑制部２２の耐熱性を枠部２０および位置規制部２４の耐熱性よりも高くすることで、電池２の発熱により枠部２０および位置規制部２４が溶融した場合であっても、熱伝導抑制部２２を残存させることができる。このため、枠部２０および位置規制部２４が溶融した場合であっても、熱伝導抑制部２２により電池２間の絶縁を維持することができる。また、隣り合う電池２間の熱伝導が抑制された状態を、より長期間維持することができる。

【0030】

位置規制部２４は、熱伝導抑制部２２よりも剛性が高く、隣接する２つの電池２に当接して積層方向Ｘにおける電池２の位置を規制する。また、位置規制部２４は、枠部２０と同じ樹脂材料からなる。本実施の形態では、位置規制部２４と枠部２０とは一体成形されている。

【0031】

位置規制部２４は、第１部分２４ａと、第２部分２４ｂと、を有する。第１部分２４ａは、外装缶１０の第１表面１０ａ側に配置され、第２部分２４ｂは、外装缶１０の第２表面１０ｂ側に配置される。第１部分２４ａおよび第２部分２４ｂはともに長尺状であり、第１表面１０ａと第２表面１０ｂとが並ぶ第１方向と交わる第２方向に延びる。本実施の形態では、第１方向は鉛直方向Ｚであり、第２方向は水平方向Ｙである。

【0032】

また、位置規制部２４は、第３部分２４ｃと、第４部分２４ｄと、を有する。第３部分２４ｃおよび第４部分２４ｄは、ともに長尺状である。第３部分２４ｃは、第１方向に延びて第１部分２４ａおよび第２部分２４ｂの一方の端部どうしをつなぐ。第４部分２４ｄは、第１方向に延びて第１部分２４ａおよび第２部分２４ｂの他方の端部どうしをつなぐ。

【0033】

本実施の形態の位置規制部２４は、貫通孔２６の周囲を囲うように配置される。具体的には、第１部分２４ａ、第２部分２４ｂ、第３部分２４ｃおよび第４部分２４ｄによって貫通孔２６が縁取りされている。上述のように、熱伝導抑制部２２は、積層方向Ｘから見て貫通孔２６内に配置される。したがって、熱伝導抑制部２２は、第１部分２４ａと第２部分２４ｂとの間に配置される。また、熱伝導抑制部２２は、第３部分２４ｃと第４部分２４ｄとの間に配置される。

【0034】

積層された複数の電池２および複数のセパレータ４は、一対のエンドプレート６で挟まれる。各エンドプレート６は、例えば金属板からなる。一対のエンドプレート６は、積層方向Ｘにおける両端の電池２と、熱伝導抑制部２２を有しない公知のセパレータを介して隣り合うように配置される。これにより、電池２とエンドプレート６との間を絶縁するとともに、エンドプレート６を介した電池２の放熱が妨げられることを回避することができる。エンドプレート６における電池２の主表面と対向する面には、ねじ２８が螺合するねじ穴（図示せず）が設けられる。

【0035】

一対の拘束部材８は、バインドバーとも呼ばれ、積層方向Ｘを長手方向とする長尺状の部材である。一対の拘束部材８は、積層方向Ｘと直交し、封口板１４の長手方向と平行な水平方向Ｙにおいて、互いに向かい合うように配列される。一対の拘束部材８の間には、複数の電池２、複数のセパレータ４および一対のエンドプレート６が介在する。各拘束部材８は、電池２の側面と平行に延びる矩形状の平面部８ａと、平面部８ａの各端辺から電池２側に突出する４つの庇部８ｂとを有する。積層方向Ｘにおいて互いに対向する２つの庇部８ｂには、ねじ２８が挿通される貫通孔（図示せず）が設けられる。

【0036】

平面部８ａには、電池２の側面を露出させる開口部８ｃが設けられる。開口部８ｃは、積層方向Ｘの外力に対する拘束部材８の剛性に極力影響しないよう配置されることが好ましい。これにより、拘束部材８の剛性を維持しながら、拘束部材８の軽量化を図ることができる。

【0037】

電池モジュール１は、例えば以下のようにして組み立てられる。すなわち、まず電池２にセパレータ４が組み付けられる。具体的には、まず位置規制部２４を含む枠部２０が電池２に嵌め合わされる。なお、セパレータ４は枠部２０を備えなくてもよく、この場合は位置規制部２４は外装缶１０に接着剤等により取り付けられる。続いて、外装缶１０の主表面に熱伝導抑制部２２が取り付けられる。このとき、熱伝導抑制部２２は、枠部２０の貫通孔２６内に配置される。熱伝導抑制部２２は、接着剤等により外装缶１０に貼り付けられる。

【0038】

電池２とセパレータ４との組み合わせが複数積層され、これらが一対のエンドプレート６で積層方向Ｘに挟まれて集合体が形成される。そして、集合体が一対の拘束部材８で水平方向Ｙに挟まれる。各拘束部材８は、拘束部材８の貫通孔がエンドプレート６のねじ穴と重なるように位置合わせされる。そして、ねじ２２が貫通孔に挿通され、ねじ穴に螺合される。このように、一対の拘束部材８が一対のエンドプレート６に係合されることで、複数の電池２と複数のセパレータ４とが拘束される。

【0039】

複数の電池２は、拘束部材８によって積層方向Ｘにおいて締め付けられることで、積層方向Ｘの位置決めがなされる。また、複数の電池２は、底面がセパレータ４の枠部２０を介して拘束部材８の下側の庇部８ｂに当接し、上面が枠部２０を介して拘束部材８の上側の庇部８ｂに当接することで、鉛直方向Ｚの位置決めがなされる。これらの位置決めが完了した後に、各電池２の出力端子１６にバスバーが取り付けられて、各出力端子１６が電気的に接続される。つづいて、カバー部材（図示せず）が各電池２の上面を覆うように取り付けられて、電池モジュール１が得られる。

【0040】

続いて、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４の積層方向Ｘにおける寸法と、位置規制部２４の配置と、について詳細に説明する。図５は、熱伝導抑制部および位置規制部の積層方向の寸法を説明するための模式図である。位置規制部２４は、電池２の積層方向Ｘの寸法Ｄ１が熱伝導抑制部２２の積層方向Ｘの寸法Ｄ２以上である。図５には、位置規制部２４の寸法Ｄ１が熱伝導抑制部２２の寸法Ｄ２よりも大きい場合の構造が図示されている。

【0041】

図６は、位置規制部の配置を説明するための模式図である。位置規制部２４は、第１表面１０ａと第２表面１０ｂとが並ぶ第１方向における中心Ｃ１が、第１方向における電池２の中心Ｃ２よりも第２表面１０ｂ側に位置する。位置規制部２４の中心Ｃ１は、例えば第１部分２４ａの最も第１表面１０ａ側の点と、第２部分２４ｂの最も第２表面１０ｂ側の点との第１方向における中間点の位置である。電池２の中心Ｃ２は、出力端子１６の先端と第２表面１０ｂとの第１方向における中間点の位置である。

【0042】

また、電極体１２は、第２方向に長い矩形状である。そして、電池２の積層方向Ｘから見て、第１部分２４ａは電極体１２の第１表面１０ａ側の長辺１２ａと重なり、第２部分２４ｂは電極体１２の第２表面１０ｂ側の長辺１２ｂと重なる。なお、本実施の形態では、第３部分２４ｃおよび第４部分２４ｄが電極体１２の短辺と重なっている。つまり、電極体１２の全周が位置規制部２４と重なっている。

【0043】

以上説明したように、本実施の形態に係る電池モジュール１は、積層された複数の電池２と、隣接する２つの電池２の間に配置されて、当該２つの電池２間を絶縁するセパレータ４と、を備える。セパレータ４は、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４を有する。熱伝導抑制部２２は、位置規制部２４よりも熱伝導性が低く、隣接する２つの電池２間の熱伝導を抑制する。位置規制部２４は、熱伝導抑制部２２よりも剛性が高く、電池２の積層方向Ｘの寸法Ｄ１が熱伝導抑制部２２の積層方向Ｘの寸法Ｄ２以上である。そして、位置規制部２４は、隣接する２つの電池２に当接して積層方向Ｘにおける各電池２の位置を規制する。

【0044】

このように、２つの電池２の間に熱伝導抑制部２２を挟むことで、電池モジュール１の使用中に任意の電池２の温度が過度に上昇しても、その熱が隣接する電池２に伝達することを抑制することができる。したがって、過熱の連鎖を抑制することができる。また、位置規制部２４の積層方向Ｘの寸法Ｄ１を熱伝導抑制部２２の積層方向Ｘの寸法Ｄ２以上とすることで、位置規制部２４をより確実に各電池２の外装缶１０に当接させることができる。これにより、積層方向Ｘにおける各電池２の変位を抑制することができる。したがって、本実施の形態によれば、過熱の連鎖の抑制と、積層方向Ｘにおける電池２の固定との両立を図ることができる。よって、電池モジュール１の性能の低下を抑制することができる。

【0045】

また、電池２の膨張によって積層方向Ｘにおける電池２の寸法が大きくなると、熱伝導抑制部２２が両側の電池２の外装缶１０によって圧迫される。位置規制部２４よりも剛性の低い熱伝導抑制部２２は、この圧迫により変形して、各外装缶１０に密着する。この結果、２つの電池２間の熱伝導をより確実に抑制することができる。

【0046】

また、本実施の形態では、電池２が外装缶１０と、外装缶１０に収容される電極体１２と、外装缶１０の第１表面１０ａに設けられる出力端子１６と、を有する。そして、位置規制部２４は、第１表面１０ａと第２表面１０ｂとが並ぶ第１方向における中心Ｃ１が、第１方向における電池２の中心Ｃ２よりも第２表面１０ｂ側に位置する。つまり、位置規制部２４は、電池２の主表面上で出力端子１６とは反対側に偏るように配置される。

【0047】

電池２は、外装缶１０の第１表面１０ａから出力端子１６が突出している。このため、外装缶１０に収容される電極体１２の中心は、電池２の中心Ｃ２よりも第２表面１０ｂ側にずれる。また、外装缶１０内において、電極体１２と出力端子１６との間には両者を電気的に接続する集電体が延在する。このため、電池２の中心Ｃ２を外装缶１０の中心とした場合であっても、電極体１２の中心は電池２の中心Ｃ２よりも第２表面１０ｂ側にずれる。したがって、位置規制部２４の中心Ｃ１を電池２の中心Ｃ２よりも第２表面１０ｂ側にずらすことで、位置規制部２４の中心Ｃ１を電極体１２の中心に近づけることができる。

【0048】

電池モジュール１の使用時に生じ得る電池２の膨張は、電極体１２に含まれる活物質の膨張が主な原因である。すなわち、電池２は、電極体１２の延在部分がより膨張し易い。これに対し、位置規制部２４の中心Ｃ１を電極体１２の中心に近づけることで、電池２の膨張をより効率よく抑制することができる。

【0049】

また、位置規制部２４は、第１表面１０ａ側に配置される第１部分２４ａと、第２表面１０ｂ側に配置される第２部分２４ｂと、を有する。第１部分２４ａおよび第２部分２４ｂは、第１方向と交わる第２方向に延びる長尺状である。また、電極体１２は、第２方向に長い矩形状である。そして、積層方向Ｘから見て、第１部分２４ａは電極体１２の第１表面１０ａ側の長辺１２ａと重なり、第２部分２４ｂは電極体１２の第２表面１０ｂ側の長辺１２ｂと重なる。電極体１２は、短辺側に比べて長辺側の変形量が大きい。このため、長辺１２ａ，１２ｂに第１部分２４ａ、第２部分２４ｂを重ねることで、電極体１２の変形をより効率よく抑制することができる。

【0050】

また、熱伝導抑制部２２は、第１部分２４ａと第２部分２４ｂとの間に配置される。これにより、熱伝導抑制部２２の設置スペースの効率化を図ることができ、熱伝導抑制部２２を設けることによるセパレータ４の大型化を抑制することができる。また、第１部分２４ａが電極体１２の第１表面１０ａ側の長辺１２ａと重なり、第２部分２４ｂが電極体１２の第２表面１０ｂ側の長辺１２ｂと重なる構造により、電池２の変形抑制と熱伝導抑制部２２の設置面積増大との両立を図ることができる。

【0051】

また、本実施の形態のセパレータ４は、積層方向Ｘにセパレータ４を貫通する貫通孔２６を有する。そして、位置規制部２４は貫通孔２６の周囲を囲うように配置され、熱伝導抑制部２２は積層方向Ｘから見て貫通孔２６内に配置される。これにより、熱伝導抑制部２２の位置を貫通孔２６あるいは位置規制部２４で規制することができ、熱伝導抑制部２２のずれを抑制することができる。この結果、電池モジュール１の性能の低下をより確実に抑制することができる。また、貫通孔２６により熱伝導抑制部２２の収容空間を確保することができる。これにより、熱伝導抑制部２２が電池２の膨張によって過度に押圧されることを抑制することができる。

【0052】

（実施の形態２）
実施の形態２は、熱伝導抑制部および位置規制部の寸法関係が異なる点を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図７は、実施の形態２に係る電池モジュールが備える熱伝導抑制部および位置規制部の寸法関係を説明するための模式図である。

【0053】

本実施の形態の熱伝導抑制部２２は、第１方向の寸法Ｈ１が第１部分２４ａと第２部分２４ｂとの間隔Ｈ２よりも小さい。したがって、熱伝導抑制部２２と、第１部分２４ａおよび／または第２部分２４ｂとの間に隙間が生じる。言い換えれば、熱伝導抑制部２２の積層方向Ｘへの投影面積が貫通孔２６の開口面積以下である。これにより、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４の第１方向の寸法公差を許容することができ、熱伝導抑制部２２を第１部分２４ａと第２部分２４ｂとの間により確実に配置することができる。また、電池モジュール１の組み立て工程を簡略化することができる。間隔Ｈ２は、例えば第１部分２４ａの最も第２部分２４ｂ側の点と、第２部分２４ｂの最も第１部分２４ａ側の点との第１方向における距離である。また、本実施の形態では、第１方向は鉛直方向Ｚである。

【0054】

電池モジュール１の組み立て時、熱伝導抑制部２２と位置規制部２４とは、第１部分２４ａまたは第２部分２４ｂを基準として互いに位置関係が定められる。図７に示す構造では、第２部分２４ｂを基準として互いの位置関係が定められている。つまり、熱伝導抑制部２２は、その底辺が第２部分２４ｂに接するようにして電池２の主表面に固定されている。したがって、熱伝導抑制部２２の上辺と第１部分２４ａとの間に隙間がある。このように、位置規制部２４を基準として熱伝導抑制部２２を設置することで、電池モジュール１の組み立てばらつきを減らすことができる。

【0055】

なお、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４は、第１部分２４ａを基準として互いの位置関係が定められてもよい。つまり、熱伝導抑制部２２の上辺が第１部分２４ａに接するように、熱伝導抑制部２２が電池２の主表面に固定されてもよい。この場合は、熱伝導抑制部２２の底辺と第２部分２４ｂとの間に隙間が生じる。

【0056】

また、本実施の形態の熱伝導抑制部２２は、第２方向の寸法Ｗ１が第３部分２４ｃと第４部分２４ｄとの間隔Ｗ２よりも小さい。したがって、熱伝導抑制部２２と、第３部分２４ｃおよび／または第４部分２４ｄとの間に隙間が生じる。これにより、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４の第２方向の寸法公差を許容することができ、熱伝導抑制部２２を第３部分２４ｃと第４部分２４ｄとの間により確実に配置することができる。また、電池モジュール１の組み立て工程を簡略化することができる。本実施の形態では、第２方向は水平方向Ｙである。

【0057】

図７に示す構造では、熱伝導抑制部２２の第２方向における中心と第３部分２４ｃおよび第４部分２４ｄの第２方向における中心とが一致するようにして、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４が配置されている。したがって、熱伝導抑制部２２の左辺と第３部分２４ｃとの間、および熱伝導抑制部２２の右辺と第４部分２４ｄとの間に隙間がある。なお、熱伝導抑制部２２および位置規制部２４は、第３部分２４ｃまたは第４部分２４ｄを基準として配置されてもよい。

【0058】

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。以上の構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

【0059】

電池モジュール１が備える電池２の数は特に限定されない。また、電池２は、外装缶１０の表面を被覆する、シュリンクチューブ等の絶縁フィルムを有してもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ 電池モジュール、 ２ 電池、 ４ セパレータ、 １０ 外装缶、 １０ａ 第１表面、 １０ｂ 第２表面、 １２ 電極体、 １２ａ，１２ｂ 長辺、 １６ 出力端子、 ２２ 熱伝導抑制部、 ２４ 位置規制部、 ２４ａ 第１部分、 ２４ｂ 第２部分、 ２６ 貫通孔。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】